一种绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法技术

本发明专利技术涉及一种有机锡类物质的废水处理方法，尤其涉及一种绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法。甲基硫醇锡的制备方法包括以下步骤：（1）锡化；（2）合成：将所得甲基锡氯化物水溶液加入巯基乙酸异辛酯中，加入第二催化剂，在温度5‑15℃下搅拌反应0.2‑0.4小时，再加入碱液持续搅拌反应直至反应体系pH值达到7‑9，然后升温至60‑70℃，反应；（3）水洗；（4）蒸馏。制备过程中产生的废水处理工艺包括载体式膜组件过滤阶段和活性炭过滤器除油阶段，工艺如下：（1）由原水箱经循环泵注入载体式膜组件；（2）载体式膜组件过滤阶段以错流过滤方式进行；（3）活性炭过滤器除油阶段以死端过滤方式进行。本发明专利技术废水处理方法具有成本低、处理效率高的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机锡类物质的废水处理方法，尤其涉及一种绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法。
技术介绍
有机锡类化合物用在PVC树脂做稳定剂己有许多专利，如美国专利3222317、3396185等，主要是丁基锡和辛基锡，因为丙基锡有气味，而乙基锡有毒而被取代。有机锡的主要的品种有单烷基锡、双烷基锡以及三烷基锡等三个系列，其中三烷基锡系列毒性很强，不能作为稳定剂使用;单烷基锡有单甲基锡、单丁基锡、单辛基锡等;双烷基锡有二甲基锡、二丁基锡、二辛基锡等。目前，欧盟己经规定应用于医药食品包装的PVC材料中禁止使用丁基锡和辛基锡系列，而甲基锡系列由于它特有的性质仍被广泛的应用于各种高档PVC制品中。在国内市场上的甲基锡(SM501)主要是含有20%三巯基乙酸异辛酯甲基锡和80%二巯基乙酸异辛酯二甲基锡，其锡含量为19. 4，在实际的加工过程中，市场上的这种甲基锡会从制品的内部向表面移动，最后从制品表面析出，形成斑花，影响了制品的成色，这就是所谓的渗出(或称出汗);另外，在加工过程中，配合料易粘辊，脱模性、润滑性较差，不利于产品的连续加工生产。CN102503972B(2015-6-17）公开了一种马来酸甲基锡及其制备方法，然而在如何制备锡含量降低、热稳定性能好的环保的甲基硫醇锡稳定剂上仍然有待改进。同时，其制备过程中产生的含油废水处理工艺也需要改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锡含量降低、热稳定性能好的绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法，甲基硫醇锡的制备包括以下步骤：（1）锡化：将金属锡和第一催化剂投入反应釜内，然后通入氯甲烷进行卤化，再加入再分配剂进行锡化反应后，蒸馏并接受气体温度在150-230℃内的馏分，然后用纯水吸收获得甲基锡氯化物水溶液；所述甲基烯氯化物包括二甲基二氯化锡和一甲基三氯化锡；（2）合成：将所得甲基锡氯化物水溶液加入巯基乙酸异辛酯中，加入第二催化剂，在温度5-15℃下搅拌反应0.2-0.4小时，再加入碱液持续搅拌反应直至反应体系pH值达到7-9，然后升温至60-70℃，反应1-1.5小时，静止、降温、分层；所述金属锡、氯甲烷、再分配剂、巯基乙酸异辛酯的摩尔比为1:(1.5-2):（0.2-0.5）:(3-4)；（3）水洗：分出有机相水洗1-2次；（4）蒸馏：减压蒸馏干燥后得到甲基硫醇锡；制备过程中产生的废水处理工艺包括载体式膜组件过滤阶段和活性炭过滤器除油阶段，具体工艺如下：（1）由原水箱经循环泵注入载体式膜组件；（2）载体式膜组件过滤阶段以错流过滤方式进行，膜面流速为0.1-5m/s，跨膜压差为0.01-0.3MPa，膜组件过滤精度为0.001-100微米，循环比为80-99%；（3）活性炭过滤器除油阶段以死端过滤方式进行，滤速为3-5m/s。最后得到的甲基硫醇锡为(CH3)2Sn(SCH2CO2C8H17)2（二甲基锡）和CH3Sn(SCH2CO2C8H17)3（单甲基锡）的混合物，其中二甲基锡的质量占比为40-60%。本专利技术采用特定的锡化、合成工艺，尤其是控制蒸馏并接受气体温度在150-230℃内的馏分，更有利于后续合成反应的进行，使最后制备的甲基硫醇锡物质作为塑料稳定剂的稳定效果更好。本专利技术产品具有高透明性、耐候性、相容性和耐挥发析出性，且无毒性，高热稳定性好，低锡含量，这种低锡含量的甲基锡的热稳定效果要优于现有的甲基锡，为了最终PVC制品要达到同样的稳定效果，甲基锡稳定剂的添加量就会更少，就能进一步降低锡用量，最终降低了终端客户端的生产成本。针对现有除油工艺除油效率低、产水水质不稳定等不足，专利技术人采用载体式膜组件过滤除油和活性炭过滤器除油相结合的方法予以解决，载体式膜组件单次载体式膜组件过滤能够将废水中的大部分铁和油污过滤去除，=活性炭过滤能够吸收单次载体式膜组件过滤产水中的大部分油污，过滤产水符合补给水的标准且其成本低廉。因此，专利技术人采用载体式膜组件过滤和活性炭过滤相结合的方式处理废水。为降低废水对载体式膜组件的冲击，专利技术人采用了错流循环方式过滤，因此膜组件跨膜压差小，产水传递阻力小，提高了膜组件的工作效率，所以对来水水质要求低，抗水体冲击能力强。与载体式膜组件过滤方式不同，专利技术人在活性炭过滤阶段采用死端过滤方式进行过滤除油，采用死端过滤方式能够最大程度的去除水中油污，保证所产水的水质。作为优选，所述第一催化剂为季铵盐类相转移催化剂和二甲基硫醚按照摩尔质量比1:2-3组成的混合物；所述第二催化剂为苯二甲酸二丁酯和二甲基亚砜按照摩尔质量比1:1-4组成的混合物。采用本专利技术特定的第一催化剂和第二催化剂有利于卤化反应、锡化反应和后续合成反应的进行，使最后制备的甲基锡物质作为塑料稳定剂的稳定效果更好。作为优选，所述步骤（1）锡化具体包括将金属锡和催化剂投入耐压耐酸反应釜内，然后通入氯甲烷在150-170℃温度下加热混合均匀，进行卤化反应0.2-0.4h后，再加入再分配剂并升温到235-245℃、加压至0.5-0.8MPa进行锡化反应1-2小时。采用本专利技术特定的锡化方法有利于后续合成反应的进行，使最后制备的甲基硫醇锡物质作为塑料稳定剂的稳定效果更好。作为优选，所述季铵盐类相催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化按、四丁基硫酸氢铵或三辛基甲基氯化铵。作为优选，所述再分配剂为四氯化锡。作为优选，所述第一催化剂的重量占金属锡重量的1-3%。作为优选，所述第二催化剂的重量占巯基乙酸异辛酯重量的6-9%。作为优选，所述步骤（2）中碱液的质量分数为10-20%。作为优选，在合成步骤中，在加入碱液持续搅拌反应直至反应体系pH值达到7-9，然后升温的过程中，依先后顺序加入占巯基乙酸异辛酯重量的1-3%的第一固体添加剂和占巯基乙酸异辛酯重量的3-6%的第二固体添加剂。作为优选，第一固体添加剂的粒径范围为0.8-5微米；其中，0.8-1微米的颗粒占所述第一固体添加剂总重的20-40%；1-2微米的颗粒占所述第一固体添加剂总重的10-30%；余量为3-5微米的颗粒；所述第一固体添加剂为下述式I聚合物，其中Mw为6.10×106，Mn为2.0×106，分子量分布指数为3.1： I所述第二固体添加剂为粒径10-20纳米的二硫化钼纳米球与粒径6-9微米的调节粒按照质量比1:2-5组成的混合物。不同粒径和种类的第一固体添加剂和第二固体添加剂在增加甲基硫醇锡稳定性、降低锡含量的同时，还能赋予甲基硫醇锡更好的耐挥发析出性。作为优选，所述载体式膜组件包括膜芯，膜芯外围包有外壳；所述外壳上下部设有上下端口，其中上端口与浓水出水管相连而下端口与原水箱出水管相连接；外壳侧面设有过滤出水口并通过管道与活性炭过滤器进水口相连接。作为优选，所述膜芯为无机炭膜膜芯，它包括主体、过滤通道、产水通道和导流槽。所述主体为膜过滤的支撑体；所述过滤通道为成排分布于主体上，每排过滤通道相互平行，并沿着主体纵向贯通主体；产水通道同样成排分布于主体上并沿着主体纵向延伸，相邻两排产水通道间间隔1-10排过滤通道，过滤通道与产水通道相互平行；导流槽开设在主体侧壁上并贯通主体，在沿主体纵向方向上与同一排产水通道间隔排列，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法，其特征在于甲基硫醇锡通过以下步骤制备而成：（1）锡化：将金属锡和第一催化剂投入反应釜内，然后通入氯甲烷进行卤化，再加入再分配剂进行锡化反应后，蒸馏并接受气体温度在150‑230℃内的馏分，然后用纯水吸收获得甲基锡氯化物水溶液；所述甲基烯氯化物包括二甲基二氯化锡和一甲基三氯化锡；（2）合成：将所得甲基锡氯化物水溶液加入巯基乙酸异辛酯中，加入第二催化剂，在温度5‑15℃下搅拌反应0.2‑0.4小时，再加入碱液持续搅拌反应直至反应体系pH值达到7‑9，然后升温至60‑70℃，反应1‑1.5小时，静止、降温、分层；所述金属锡、氯甲烷、再分配剂、巯基乙酸异辛酯的摩尔比为1:(1.5‑2):（0.2‑0.5）:(3‑4)；（3）水洗：分出有机相水洗1‑2次；（4）蒸馏：减压蒸馏干燥后得到甲基硫醇锡；制备过程中产生的废水处理工艺包括载体式膜组件过滤阶段和活性炭过滤器除油阶段，具体工艺如下：（1）由原水箱经循环泵注入载体式膜组件；（2）载体式膜组件过滤阶段以错流过滤方式进行，膜面流速为0.1‑5m/s，跨膜压差为0.01‑0.3MPa，膜组件过滤精度为0.001‑100微米，循环比为80‑99%；（3）活性炭过滤器除油阶段以死端过滤方式进行，滤速为3‑5m/s。...

【技术特征摘要】
1.一种绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法，其特征在于甲基硫醇锡通过以下步骤制备而成：（1）锡化：将金属锡和第一催化剂投入反应釜内，然后通入氯甲烷进行卤化，再加入再分配剂进行锡化反应后，蒸馏并接受气体温度在150-230℃内的馏分，然后用纯水吸收获得甲基锡氯化物水溶液；所述甲基烯氯化物包括二甲基二氯化锡和一甲基三氯化锡；（2）合成：将所得甲基锡氯化物水溶液加入巯基乙酸异辛酯中，加入第二催化剂，在温度5-15℃下搅拌反应0.2-0.4小时，再加入碱液持续搅拌反应直至反应体系pH值达到7-9，然后升温至60-70℃，反应1-1.5小时，静止、降温、分层；所述金属锡、氯甲烷、再分配剂、巯基乙酸异辛酯的摩尔比为1:(1.5-2):（0.2-0.5）:(3-4)；（3）水洗：分出有机相水洗1-2次；（4）蒸馏：减压蒸馏干燥后得到甲基硫醇锡；制备过程中产生的废水处理工艺包括载体式膜组件过滤阶段和活性炭过滤器除油阶段，具体工艺如下：（1）由原水箱经循环泵注入载体式膜组件；（2）载体式膜组件过滤阶段以错流过滤方式进行，膜面流速为0.1-5m/s，跨膜压差为0.01-0.3MPa，膜组件过滤精度为0.001-100微米，循环比为80-99%；（3）活性炭过滤器除油阶段以死端过滤方式进行，滤速为3-5m/s。2.根据权利要求1所述的一种绿色安全的甲基硫醇锡的废水处理方法，其特征在于：所述步骤（1）锡化具体包括将金属锡和催化剂投入耐压耐酸反应釜内，然后通入氯甲烷在150-170℃温度下加热混合均匀，进行卤化反应0.2-0.4h后，再加入再分配剂并升温到235-245℃、加压至0.5-0.8MPa进行锡化反应1-2小时。3.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振杰，杨立新，焦健康，宋建良，
申请(专利权)人：安徽升华新奥特化工有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34